케임브리지 대학교 MRC 독성학 그룹의 생화학자 Anne Willis 교수와 면역학자인 James Thaventhiran 박사가 주도한 최신 연구는 이전 연구 진행 상황을 토대로 미래의 mRNA 기반 치료법의 안전성 문제를 예방하는 것을 목표로 합니다. 그들의 보고서는 오늘(12월 6일) Nature 저널에 게재되었습니다.
연구자들은 현재의 mRNA 치료법에 포함된 N1-메틸슈도우라실이라는 화학적으로 변형된 염기가 mRNA 서열의 "미끄러짐"을 담당한다는 사실을 발견했습니다.
MRC 독성학 그룹은 켄트 대학, 옥스퍼드 대학, 리버풀 대학의 연구원들과 협력하여 화이자의 코로나19 mRNA 백신을 접종한 사람들에게서 "표적을 벗어난" 단백질이 생산된다는 증거를 조사했습니다. 그들은 연구에 참여한 21명의 백신 접종 환자 중 1/3이 예상치 못한 면역 반응을 경험했지만 부작용은 없었다는 사실을 발견했는데, 이는 코로나19 백신에 대한 풍부한 안전성 데이터와 일치합니다.
그런 다음 팀은 합성 mRNA에서 오류가 발생하기 쉬운 유전자 서열을 수정하여 이러한 "표적을 벗어난" 효과를 피하기 위해 mRNA 서열을 재설계했습니다. 이것은 예상되는 단백질을 생산합니다. 이 디자인 수정은 미래의 mRNA 백신에 쉽게 적용되어 위험하고 예상치 못한 면역 반응을 예방하면서 원하는 효과를 생성할 수 있습니다.
"연구 결과에 따르면 코로나19에 대한 mRNA 백신 접종이 안전하다는 것은 의심의 여지가 없는 것으로 나타났습니다. 수십억 회분의 모더나와 화이자 mRNA 백신이 안전하게 투여되어 전 세계의 생명을 구했습니다."라고 보고서의 공동 저자인 영국 의학 연구 독성학 그룹의 James Thaventhiran 박사는 말했습니다.
그는 "우리는 미래의 mRNA 백신이 동등하게 신뢰할 수 있는지 확인해야 합니다. '미끄럼 방지' mRNA에 대한 우리의 시연은 이 약물 플랫폼의 미래 안전성에 중요한 기여를 합니다."라고 덧붙였습니다.
MRC 독성학 그룹 이사이자 보고서의 공동 선임 저자인 앤 윌리스(Anne Willis) 교수는 "이 새로운 치료법은 광범위한 질병 치료에 대한 희망을 제공합니다. 수십억 파운드의 자금이 다음 mRNA 치료법 그룹에 유입됨에 따라 이러한 치료법이 의도하지 않은 부작용을 일으키지 않도록 설계하는 것이 중요합니다"라고 말했습니다.
Addenbrooke's Hospital의 현직 임상의이기도 한 Thaventhiran은 "우리는 실수로 다른 단백질을 만들지 않고도 신체가 우리가 원하는 면역 반응을 생성할 단백질을 만들 수 있도록 백신의 mRNA에서 오류가 발생하기 쉬운 코드를 제거할 수 있습니다. 미래의 mRNA 약물의 안전성 문제는 잘못된 면역이 엄청난 잠재적인 해를 끼칠 수 있다는 점입니다. 따라서 목표를 벗어난 면역 반응은 항상 피해야 합니다."라고 말했습니다.
윌리스는 "우리의 연구는 이 새로운 종류의 의학에 대한 우려와 해결책을 제시하며 다양한 분야와 배경을 가진 연구자 간의 중요한 협력의 결과이다. 이러한 발견은 미래의 안전 문제를 예방하고 새로운 mRNA 치료법이 코로나19 백신만큼 안전하고 효과적이라는 것을 보장하기 위해 신속하게 조치를 취할 수 있다"고 덧붙였다.
치료 목적으로 합성 mRNA를 사용하는 것은 생산 비용이 저렴하고 이러한 의약품을 더 많은 사람들이 이용할 수 있도록 함으로써 전 세계의 심각한 건강 불평등을 해결할 수 있기 때문에 매력적입니다. 또한 합성 mRNA는 예를 들어 새로운 코로나19 변종에 대한 백신을 만들기 위해 빠르게 변경될 수도 있습니다.
Moderna와 Pfizer의 코로나19 백신에서는 합성 mRNA를 사용하여 신체가 SARS-CoV-2로부터 스파이크 단백질을 생성하도록 합니다. 신체는 mRNA 백신에 의해 생성된 바이러스 단백질을 외부 단백질로 인식하고 보호 면역을 발달시킵니다. 이 면역력은 지속되므로 신체가 나중에 바이러스에 노출되면 면역 세포가 심각한 질병을 일으키기 전에 이를 중화할 수 있습니다.
세포의 해독 기관을 리보솜이라고 합니다. 이는 천연 및 합성 mRNA의 유전자 코드를 "읽어" 단백질을 생성합니다. 리보솜이 mRNA 서열을 한 번에 3개 염기씩 "읽기" 때문에 mRNA에서 리보솜의 정확한 위치 지정은 올바른 단백질을 만드는 데 중요합니다. 이 세 가지 염기는 단백질 사슬 옆에 어떤 아미노산이 추가되는지를 결정합니다. 따라서 mRNA를 따라 리보솜이 조금만 움직여도 코드와 결과 단백질이 심각하게 왜곡될 수 있습니다.
리보솜이 mRNA에서 N1-메틸슈도우리딘이라는 일련의 변형된 염기를 만나면 약 10%의 시간 동안 이동하여 mRNA가 잘못 읽혀지고 면역 반응을 촉발하기에 충분한 예상치 못한 단백질이 생성됩니다. mRNA에서 이러한 N1-메틸슈도우리딘을 제거하면 "표적을 벗어난" 단백질의 생성을 방지할 수 있습니다.
참조: "mRNA의 N1-메틸슈도우리딜릴화는 +1 리보솜 프레임 전달로 이어집니다", 2023년 12월 6일, "Nature".
DOI:10.1038/s41586-023-06800-3
컴파일된 소스: ScitechDaily